十字轴式万向联轴器 :运用于起重、矿山等的机械

更新时间:2024-09-21 14:59

十字轴式万向联轴器是一种常见的联轴器,能够实现不在同一直线上或者轴线折角较大且轴向移动较大的两轴等角速连续回转,并可靠地传递转矩和运动。这种联轴器广泛应用于起重、工程运输、矿山、石油、船舶、煤炭、橡胶、造纸机械及其他重型机械行业。

特点

结构特点

十字轴式万向联轴器具有以下主要特点:

1. 具有较大的角度补偿能力。

2. 结构紧凑合理,如SWC-BH型采用整体式叉头,增强了运行的可靠性。

3. 承载能力强,与其他类型的联轴器相比,即使在回转直径受限的情况下,也能传递更大的扭矩,因此在配套方面具有显著的优势。

4. 传动效率高,可达98-99.8%,尤其适合于大功率传动,具有明显的节能效果。

5. 运行平稳,噪音小,便于安装、拆卸和维护。

计算转矩

万向联轴器的计算转矩公式如下:

Tc=TKnKhK Ka≤Tn(N·m)

当遇到交变载荷时,计算转矩应不超过下列值:

Tc≤Tf (N·m)

其中,Tn表示万向联轴器的公称转矩,单位为牛顿米(N·m),这是在特定条件下(联轴器转速约为10转/分钟,轴承寿命Ln=5000小时,轴线折角=3°,载荷平稳)的理论计算值。对于转速较高、轴线折角较大或长度超过规定尺寸的万向联轴器,除了按照上述公式计算外,还需要验证其转动灵活性,通常情况下,转动灵活性nβ不应大于18000。

转速范围

十字轴式万向联轴器的许用转速范围是根据不同的材料允许的线速度以及大型机器设备调整两轴对中难度等因素决定的。它可以吸收并降低柴油机输出转矩的波动,这对于配备减速齿轮箱的柴油机动力系统来说尤为重要,因为这样可以减少变动转矩时对齿轮表面的冲击。此外,金属弹性元件挠性联轴器的一般使用寿命较长,而且不需要密封润滑,这减少了维护的工作量。在经济性和效益都较高的持续运转场合,国际上普遍倾向于选择使用寿命长、无需润滑和维护的膜片联轴器,这些联轴器不仅可以提高经济效益,还可以改善工作环境。它们还具备良好的阻尼减振特性,能够吸收部分振动能量,从而减少通过共振点时的振动幅度,有助于延长齿轮的使用寿命。

故障处理

十字轴式万向联轴器的故障诊断及排除方法包括:

1. 首先检查万向联轴器法兰盘连接螺栓是否松动,必要时进行紧固。

2. 如果故障未解决,需要拆下传动轴总成并在平衡机上进行平衡测试,如果不平衡度严重,需要进行平衡补偿。

3. 若异响和震动问题依然存在,应检查伸缩节是否正确安装,如果安装无误,需要升起车辆,启动发动机以怠速低挡运转,观察万向联轴器的摆动量。如果传动轴两端不对齐或弯曲,应在压条上放置与轴管匹配的软质金属进行冷压校正。

4. 如果声音异常不是由上述原因引起的,应检查万向联轴器轴管是否存在磕碰凹陷,平衡片是否脱落。如果平衡片缺失,需要在原始焊点位置重新焊接相同的平衡片。如果万向联轴器轴管出现明显的凹陷导致自身失衡,需要将花键轴和万向联轴器叉在车床上切割下来,并在轴管中插入一根直径小于轴管内径的芯轴。在凹陷处垫上模型锤进行敲击修复。之后,将切割下来的花键轴和万向联轴器叉焊接回原来的位置。为了确保维修质量,焊接时应将轴管置于专用支架上,先在圆周对称点进行点焊,然后校正偏摆量,最终沿着圆周完成焊接。焊接完成后,再次检查,如果摆差仍然过大,需要重新焊接。如果万向联轴器大面积受损,需要更换相应的传动轴节。

类型特点

十字轴式万向联轴器因其偏差角度大、传递扭矩高的特点,被广泛应用于各种通用机械领域。常见的万向联轴器类型包括通用型、高速型、微型、可伸缩型和大扭矩型等多种。WS.WSD系列的小型十字轴万向联轴器适用于连接两轴轴线夹角不大于45°的传动轴系,能够传递公称转矩11.2至1120牛顿米的单十字轴式万向联轴器和双十字轴式万向联轴器。十字轴式万向联轴器的使用者应该选择合适的联轴器平衡等级。万向联轴器的不平衡量大小是否能满足任何旋转系统的需要,取决于每个特殊连接机器的性能,最好是让生产连接机器的制造商来确定。建议各个机械制造商在提供设计方案的同时,也制定出适当的挠性联轴器平衡等级。如果无法从机器制造商那里获得适当的联轴器平衡等级,可以将其作为一般用户的参考指南。

参考资料

十字轴万向联轴器.中国大百科全书.2024-08-14

JB/T5901-1991十字轴万向联轴器.仪器信息网.2024-08-14

十字轴式万向联轴器的排除方法.无锡市腾达万向轴有限公司.2024-08-14

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